Доработка регулятора мощности настольного светильника. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Освещение

 Комментарии к статье

Приставка предназначена для настольных светильников (например, "Карпаты"), обеспечивающих местное освещение рабочей поверхности стола и имеющих вмонтированный в корпус регулятор мощности (на рис.1 изображена тонкими линиями). Мощность в светильнике можно регулировать изменением порога открывания тиристора, который управляется транзисторами VT1, VT2, представляющими собою аналог однопереходного транзистора. В цепи транзисторов включены резисторы R6 и R7. Резистор R6 предназначен для плавной регулировке мощности лампы накаливания светильника.

Схема регулирования мощности питается от двухполупериодного выпрямителя, собранного на диодах VD1...VD4, напряжение на выходе которого стабилизировано стабилитроном VD6. На элементах C1, C2, L1 собран сетевой фильтр. Вся электронная часть регулятора выполнена методом печатного монтажа и смонтирована в основании светильника.

(нажмите для увеличения)

Длительный опыт эксплуатации такого светильника выявил его недостаточную надежность, которая проявляется в том, что регулятор мощности не обеспечивает защиту лампы накаливания в момент включения на полную мощность, когда нить накала лампы холодная и имеет малое сопротивление. В результате сильный брусок тока при включении приводит в негодность не только лампу накаливания, но и диоды VD1...VD4 типа Д226Б двухполупериодного выпрямителя регулятора мощности.

Повысить надежность регулятора мощности светильника можно, установив более мощные диоды типа КД202М или Д247, но в этом случае возникают трудности с их размещением и креплением на существующей печатной плате, да и защита лампы накаливания все равно при ее включении на полную мощность не обеспечивается. А сегодня, как известно, лампы накаливания существенно подорожали, и проблема их долговечности довольно актуальна. Решить ее при наличии регулятора мощности в светильнике можно относительно просто, если обеспечить плавное открытие тиристоpa VD5. Это приведет к постепенному увеличению напряжения на лампе накаливания от единиц вольт и практически до номинального, что, естественно, исключит бросок тока через лампу в момент включения, а следовательно, и выход ее из строя.

Такое плавное открытие тиристоpa VD5 можно обеспечить предлагаемой к промышленному регулятору мощности приставкой (схема показана на рис.1 утолщенными линиями). Она состоит из шести основных элементов транзистора VT3, резисторов R8...R10, конденсатора С4, диода VD7. Приставка присоединяется к регулятору мощности светильника в трех точках и не требует никакой переделки существующей схемы регулятора мощности.

Не останавливаясь на работе регулятора мощности светильника, рассмотрим работу самой приставки. Предположим, что подвижной контакт резистора R6 находится в крайнем нижнем положении, т.е. резистор выведен. В этом случае при включении выключателя SА1 лампы накаливания начинает заряжаться конденсатор С4 через резистор R10, и напряжение на базе транзистора VT3 плавно увеличивается. В результате транзистор приоткрывается и сопротивление его коллекторного перехода постепенно уменьшается, что равносильно автоматическому плавному перемещению движка резистора R6 из крайнего верхнего положения в крайнее нижнее. А это означает (в соответствии с работой схемы регулятора мощности) постепенное открытие тиристора VD5 и плавное возрастание напряжения на лампе EL1 до наибольшего значения, которое обеспечивается данным регулятором мощности. При других положениях движка резистора R6 напряжение на лампе EL1 при ее включении будет плавно возрастать до установленного значения.

После выключения лампы накаливания выключателем SА1 конденсатор С4 разряжается через резисторы R4, R5 диод VD7, и схема готова к повторному включению лампы EL1. Полное время готовности составляет 7... 10 с, хотя повторное включение можно осуществлять и через более короткий промежуток времени.

Диод VD8 устраняет кратковременную незначительную вспышку лампы при ее включении из-за явления самоиндукции, которое имеет место в катушке L.

Детали. В приставке использованы резисторы типа МЛТ-0,25, транзистор VT3 типа КТ502 с любым буквенным индексом, можно использовать транзисторы серий КТ313А, Б, КТ361 (А...Д). Диод VD7 типа Д311А можно заменить на диоды Д311, Д311Б, Д312, Д312А, Б, Д310. В качестве шунтирующего диода VD8 типа КД10ЗА подойдут и другие того же типа, например, КД103Б,КД102А, Б или КД105 с любым буквенным индексом.

Все основные детали приставки смонтированы на монтажной планке (рис.2), которую устанавливают на печатной плате регулятора мощности параллельно конденсатору сетевого фильтра С1 и крепят к ней двумя винтами. Порядок подключения приставки к регулятору мощности следующий. От верхнего вывода резистора R6, который соединен с подвижным контактом, отпаивают проводник, соединяющий его с дорожкой печатной платы регулятора мощности. Вместо этого проводника припаивают к подвижному контакту резистора R6 вывод от клеммы 3 монтажной планки. Вывод от клеммы 1 монтажной планки припаивают к дорожке печатной платы регулятора мощности, с которой соединен катод стабилитрона VD6, предварительно просверлив отверстие в ней для соединяющего проводника. Таким же образом присоединяют вывод от клеммы 5 монтажной планки к аноду стабилитрона VD6. Выводы диода VD8 припаивают непосредственно к площадкам фольги, с которыми соединены выводы катушки L.

Наладка приставки. К дорожкам печатной платы регулятора мощности, к которым присоединена лампа ЕL1, подключают авометр. Вместо резисторов R8 и R9 припаивают переменные резисторы на 250 и 100 кОм соответственно, предварительно установив их рукоятки в среднее положение. Движок резистора R6 устанавливают в крайнее нижнее положение. Включают лампу EL1 выключателем SА1, и, после того как яркость ее свечения установится изменением величины переменных резисторов R9 и R8, добиваются наибольшего напряжения на лампе, которое должно составлять около 210... 213 В. После чего вилку шнура питания регулятора мощности отключают от сети, выпаивают переменные резисторы и измеряют их сопротивления подбирают постоянные резисторы такой же величины и впаивают их в монтажную планку. На этом наладка приставки заканчивается.

Отлаженная приставка обеспечивает выход на "орбиту" лампы накаливания в течение около 10 с при емкости конденсатора С4, равной 500 мкФ. В первый момент после включения лампы яркость ее свечения нарастает довольно быстро, а затем, из-за "насыщения" конденсатора, нарастание яркости замедляется. Время готовности схемы к повторному включению лампы накаливания, как отмечалось выше, составляет около 10 с.

Предлагаемая приставка продлевает "жизнь" лампе накаливания, избавляет пользователя светильником от излишних хлопот и расходов, связанных с приобретением и заменой сгоревшей лампы, ремонтом самого светильника по замене вышедших из строя диодов мостовой схемы регулятора мощности.

Практическая реализация данного решения осуществлена в настольном светильнике "Карпаты", который эксплуатируется автором на протяжении одного года. На протяжении всего этого времени никаких сбоев в работе приставки и отказов элементов схемы регулятора мощности и лампы накаливания не наблюдалось. VD5* - обозначение по паспорту регулятора мощности.

Конденсатор С4 - электролитический типа К50х16 на 500 мкФ и 6,3 В. Возможно использование конденсатора меньшей емкости, например, на 330 мкФ, что несколько сократит время разогрева нити накала лампы EL1.

Автор: К.В. Коломойцев

Смотрите другие статьи раздела Освещение.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Золото меняет свечение кремниевых квантовых точек 16.04.2018 Международная группа ученых провела исследование и опытным путем доказали, что золото меняет свечение кремниевых квантовых точек. Сначала теоретически специалисты убеждали общественность в данном постулате, но затем перешли от слов к делу. По мнению экспертов, кремниевые квантовые точки можно успешно применять в клеточной биологии и отрасли лечения различных недугов, поскольку они проникают в клетки и люминесцируют. Инженеры могут создать на их базе приборы, способные выявлять наличие болезни у пациентов на ранней стадии. В результате уменьшится смертность, так как своевременная диагностика обеспечит правильное лечение. Кремниевые кристаллы могут использоваться в солнечных батареях и делать их работу намного более эффективной. При этом людям не пришлось бы применять в этих устройствах опасные компоненты, такие как мышьяк и свинец. При взаимодействии золота с кремниевыми квантовыми точками образуется поляритон и у последних изменяются оптические свойства. По словам ученых, драгоценный металл позволяет контролировать спектры поглощения и излучения, а также создает необходимый электрод. Благодаря этому квантовые точки можно успешно использовать в солнечных батареях.

Другие интересные новости:

▪ Микроконтроллеры Texas Instruments MSP432

▪ Компактный телескоп Xiaomi Star Trang Telescope

▪ Очки Google Glass будут передавать звук через кость черепа

▪ Тест на наркотики

▪ Сознание работает даже под наркозом

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Биографии великих ученых. Подборка статей

▪ статья Всевидящее око. Крылатое выражение

▪ статья Что делают миндалины? Подробный ответ

▪ статья Гребенщик. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Линейный широкополосный усилитель мощности (UA4UDF). Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Активный трехполосный кроссовер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025